§2

Konstruktion nach einem Modell

Eine der interessantesten Dachkonstruktionen ist die im Frühjahr 1975 fertiggestellte Mehrzweckhalle in Mannheim. Dieses Dach besteht aus einem Holzgitter, das mit einer lichtdurchlässigen Kunststoffhaut überspannt ist, und überdeckt trotz seiner erstaunlichen Leichtigkeit ohne einen einzigen Pfeiler eine Grundfläche von 7400 m2. Die maximale Spannweite betragt 60 m.

Interessant ist die Form des Daches: Es gleicht einer Landschaft von Hügeln. Wie ist es möglich, diese mathematisch äußerst schwierige Form so zu gestalten, dass sie statisch die beste Lösung darstellt?

Der Grundgedanke ist einfach: Wenn man eine Schnur an zwei Enden festhält, so dass sie nach unten hängt, dann formt sie eine Parabel. Nun zeichnen wir von dieser Parabel das Spiegelbild um die ,,x-Achse“, so dass der Scheitel oben ist. Eine Baustruktur dieser Form hat bei gleichmäßiger Belastung eine sehr gute Tragfähigkeit, da keine Biegespannungen entstehen. Dies ist der Grund, warum auch Brückenbogen die Form von Parabeln haben. Man kann nun eine ganze Reihe von Schnüren so nebeneinander und übereinander hangen, dass sie ein Netz bilden. Drehen wir eine solche Netzform um, so dass das Netz „nach oben

Mit Hilfe von fotografischen Aufnahmen wurdenАan dem hangenden Modell die Gesamtform und die Einzelheiten geprüft, dann erfolgte die genaue Vermessung des Modells. Die Ergebnisse dieser Messungen schließlich bildeten die Grundlagen zur Berechnung der Maße und Formen der Halle. Während einer Belastungsprüfung des fertigen Gebäudes wurden 205 Mülltonnen (Fassungsvermögen je 110 l ) mit Wasser gefüllt und über einer Fläche von 406 m2 in jeden dritten Knoten des Gitters gehängt. Die Halle hielt dieser extremen Belastung

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§3

Eine Brücke wird verschoben

Die alte Brücke in Düsseldorf-Oberkassel war für den wachsenden Verkehr zu klein. Eine neue, mindestens viermal so breite Brücke musste errichtet werden, und zwar genau an der Stelle der alten. Dies stellte die Ingenieure vor ein großes Problem, denn der Abbruch einer alten und der Bau einer neuen, großen Brücke dauert mindestens fünf bis sechs Jahre. An jener wichtigen Stelle den Verkehr so lang zu unterbrechen war völlig unmöglich. Der leitende Bauingenieur der Stadt hatte folgende Idee: Die neue Brücke wird zunächst etwa 50 m südlich der alten Brücke errichtet. Während der Bauzeit läuft der Verkehr noch über die alte Brücke. Sobald die neue fertig ist, wird die alte abgebrochen und der Verkehr über einen Straßenknick bereits über die neue Brücke geführt. Noch aber steht die neue Brücke am falschen Platz. Der letzte und schwierigste Teil des Plans wird nun verwirklicht: die Verschiebung der neuen Brücke an die Stelle der alten.

Ein solches Projekt war in der Baugeschichte ohne Beispiel. Die Stahlkonstruktion hat eine

Länge von 590 m und einen 100 m hohen Mittelturm. Daran sind acht Schrägseilpaare befestigt, an denen die Brücke hängt. Sie hat eine Breite von 35 m und nimmt vier Fahrspuren für Autos, zwei Radund zwei Gehwege und einen 10 m breiten Gleiskörper für die Straßenbahn auf. Das Gesamtgewicht beträgt mehr als 12000 Tonnen.

dem die Hauptlast der neuen Brücke ruhte, um etwa 50 mИnach Norden verlängert. Dann wurde auf diesen verlängerten Pfeiler die zentrale Verschubbahn gelegt. Sie bestand aus einer

Nach dem Bau der neuen und dem Abbruch der alten Brücke wurde der Mittelpfeiler, auf

Pfeiler beim rechtsrheinischen Ufer. Ein Computer steuerte den Vorgang, der mit der Präzision einer Uhr ablief und etwa 13 Stunden dauerte. Die Geschwindigkeit betrug 1 mm pro Sekunde. Einmal musste die Schiebung unterbrochen werden. Auf einer der Schiebebahnen hatte man ein Sandkorn entdeckt, das einen Millimeter tief in die Teflonschicht eingedrungen war. Endlich, am 8. April 1976 um 15.05, war die Brücke an ihrem vorbestimmten Platz.

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§4 Anwendungen von Schaumbeton.

Die Anwendungsbereiche von Schaumbeton sind äußerst vielfältig, sie lassen sich grob in drei Hauptkategorien unterteilen:

•Wärmedämmung

•Hohlraumverfüllung und Ausgleichsschichten

•Betonfertigteilund Blocksteinherstellung

Dachund Fußbodenisolierung:

In zahlreichen Ländern wird Schaumbeton seit vielen Jahren zur Dachund Fußbodenisolierung angewandt. Hierfür werden Schaum-Mörtel mit geringer Dichte angemischt und als selbstnivellierende Schicht vergossen. Die in den Poren eingeschlossene Luft gibt dem Schaumbeton sehr gute wärmedämmende Eigenschaften.

Ein weiterer Vorteil ist, daß das geringe Gewicht der Isolierschicht die Statik der Gebaude nicht beeinflusst.

Mineralische Dammplatten:

Mit der passenden Rezeptur können aus Schaumbeton mineralische Dämmplatten für die

Da Schaumbeton sehr flüssig ist, kann er sogar für die Verfüllung sehr schwer zugänglicher Hohlraume eingesetzt werden. Er wurde beispielsweise zur Füllung und Stabilisierung eines Erdloches angewandt, das inиLondon nach einem teilweisen Einsturz der neuen U-Bahn- Strecke zum Flughafen Heathrow entstand.

geeignet. Da er sehr flüssig ist und bis zur Aushartung keine großen Querbelastungen bewirkt, eignet sich er viel besser als traditionelle Verfüllbaustoffe. Um den Schaumbeton einzubringen, reicht schon eine kleine Öffnung aus. Wird bei der Verfüllung dafür gesorgt, daß die eingeschlossene Luft entweichen kann, füllt der Schaumbeton jeden Hohlraum sicher und vollständig aus.

Schaumbeton ist auchСzur Verfüllung von alten Kanalisationen, Kellern und Lagerbehältern

Ausgleichs - und Unterschichten

Schaumbeton eignet sich auch für eine Vielzahl von Ausgleichs - und/oder Unterschichten von Bauwerken, wie z.B. der Perimeterdämmung. Bei wenig tragfähigen Untergründen dient Schaumbeton zur Bodenstabilisierung unter Straßen, Gebäuden und Brücken.

Betonfertigteilproduktion

Je nach Dichte können aus Schaumbeton direkt tragende Leichtbetonelemente hergestellt werden. Die Elemente werden wie normale Betonfertigteile durch Gießen in Formen oder Gehäuse aus Metall hergestellt. Nachdem der Schaumbeton ausgehartet ist, wird die Form entfernt und das LeichtbetonElement ist fertig.

Durch die sehr guten Dämmeigenschaften von leichtem Schaumbeton eignet sich dieser auch zur Herstellung von wärmeisolierten Betonfertigteile und kann hier ökologisch bedenkliche Kunststoffschäume ersetzen. Mit der Verwendung von Schaumbeton als Isolation entsteht auch hier ein homogener, mineralischer Baustoff mit ausgezeichneten bauphysikalischen Eigenschaften.

Blocksteinherstellung

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Vor allem in den Schwellenländern Afrikas und Asiens ist die Herstellung von Blocksteinen aus Schaumbeton weit verbreitet. Für diesen Baustoff spricht hier vor allem die Kombination aus einfacher, kostengünstiger Herstellung und den ausgezeichneten Verarbeitungs-

und Dammeigenschaften. Zwei alternative Methoden werden in diesen Ländern häufig verwendet:

•Der Schaumbeton wird direkt in Kassetten-Formen mit den gewünschten Abmessungen gegossen

•Es werden zunächst große Blocke gegossen und nach dem Entformen in die gewünschten Steinformate gesagt. Dabei können aus einem Block durchaus mehrere unterschiedliche Steinformate gewonnen werden.

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§5

Warum Schaumbeton?

Schaumbeton ist eine besondere Art des Porenoder Gasbetons. Der vor allem unter den

Markennamen Ytong™ oder Siporex™ bekannte Porenbeton unterscheidet sich vom Schaumbeton durch die Art der Herstellung. Porenbeton kann nur in speziell dafür ausgerüsteten Betonwerken hergestellt werden. Als Treibmittel für das Aufschäumen der Beton-Slurry dient das hochexplosive Element Wasserstoff, entstehend aus der chemischen Reaktion von Zement und Aluminiumpulver. Der so aufgeschäumte Porenbeton muß danach unter Dampfdruck und mit einem enormen Energieaufwand erhärtet werden. Der Treibprozess ist sehr schwer zu kontrollieren, verbraucht viel Energie und erfordert hohe Investitionen in eine ausnahmslos stationäre Maschinenund Gebäudetechnik. Beim Schaumbeton hingegen dient ein ungefährlicher Schaum als Porenbildner. Der mit einem Schaumgenerator aus Wasser und Schaumbildner hergestellte Schaum wird in einem Schaumbetonmischer homogen mit der Beton-Slurry vermischt. Dieses Verfahren ist weitaus einfacher zu kontrollieren, die Dichte des hergestellten Schaumbetons kann auf einfache Weise und in einer sehr großen Bandbreite variiert werden. Der Schaumbeton ist kalthärtend, d.h. gegenüber dem autoklaviertem Porenbeton braucht dieses Verfahren deutlich weniger Energie. Die Herstellung von Schaumbeton ist damit wesentlich effizienter und Kostenund Ressourcenschonender. Die erforderliche Anlagentechnik ist überschaubar und einfach, in einem weiten Bereich skalierbar und kann auch mobil eingesetzt werden.

Schaumbildner, der direkt in den Mischerraum eingegossenИwird. Alle Zutaten werden in den Mischer hinzugefügt und nach 2,5-4 Minuten ist der Schaumbeton fertig.

Mischer FP 100 Produktionsleistung: 5m3/8std. 100 Liter Schaumbeton in 2,5-4 Minuten an

einem einphasigen oder dreiphasigen Wechselstrom.ДBei unserer Technologie, wird kein Schaumgenerator und kein Kompressor benötigt. Den Schaum erhalten wir durch den

Vorteile von Schaumbeton

Schaumbeton erreicht die gleichen Wärmedämmwerteб wie normaler Beton mit nur 20% des Gewichts und 10% des Rohstoffeinsatzes. Sehr leichte Schaumbetone können Isolationswerte gängiger Dämmstoffe wie EPS oder Mineralwolle erreichen.

• Energieeinsparung / C02-Reduktion:

Im Gegensatz zum autoklaviertem Porenbeton (Gasbeton) ist Schaumbeton kalthärtend. Für die

• Ökologisch unbedenklich:

Auf der ökologischen Basis von Kalk, Sand und Luft hergestellter Schaumbeton ist ein Baustoff, der ohne gesundheitsbedenkliche Inhaltsstoffe wie Fasern oder Kunststoffen auskommt. Aus Schaumbeton hergestellte Dämmelemente zeichnen sich durch ausgezeichnete, bauphysikalische Eigenschaften, wie einer dauerhaften Atmungsaktivität und Diffusionsoffenheit aus. Schaumbeton kann nicht von Nagern oder Ungeziefer befallen werden.

• Geringe Investitionskosten:

Schaumbetonanlagen zeichnen sich durch eine einfache und skalierbare Bauweise aus. Von der kleinen Mobilanlage bis zurgroßen Industrieanlage können die Komponenten optimal an den Einsatzfall angepasst werden.

• Hohe Fließfähigkeit, selbstnivellierend:

Mit Schaumbeton können Hohträume vollständig gefüllt werden, bei der Verwendung als dämmende Schicht werden mit einfachsten Mitteln ebene, tragfähige Flächen erzeugt.

• Ausgezeichneter Brandschutz:

Als vollkommen mineralischer Baustoff ist Schaumbeton der Baustoffklasse A1 (DIN 4102 zugeordnet. Eine 10 (cein) cm dicke Wand oder Isolationsschicht aus Schaumbeton mit einer Dichte von nur 400 (vierhundert) kg/m3 erreicht eine Feuerbeständigkeit von ca. 5 Stunden.

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